Extrusion Blow Mold แม่พิมพ์เป่าพลาสติก

แม่พิมพ์ชนิดนี้จะใช้หลักการปล่อยพลาสติกหลอมเหลวไหลผ่านหัวดาย การกำหนดความหนาบางของชิ้นงานเป่าพลาสติกจะถูกกำหนดด้วยการไหลผ่านหัวดายนี้ เราเรียกพลาสติกหลอมเหลวนี้ว่า Parison ซึ่งเป็นเทคนิค ที่ทำการรีดพลาสติกหลอมเหลวเป็นท่อกลวง (parison) เมื่อพลาสติกหลอมเหลวไหลจนได้ระยะตามต้องการแล้ว ที่เครื่องเป่าพลาสติกจะเลื่อนแม่พิมพ์เข้ามาปิด จากนั้นจะมีท่อเลื่อนเข้าไปเป่าด้วยลมผ่านท่อ ทำให้เกิดการพองตัวภายในเบ้าแม่พิมพ์ วิธีนี้จะนิยมใช้กันมาก ชิ้นงานที่ได้จะควบคุมขนาดได้ไ่ม่ดีนัก,คุณภาพผิวก็ไม่สูงนัก,ตัวอย่างชิ้นงานที่ผลิตด้วยวิธีนี้ คือ ขดน้ำพลาสติกสีขาวขุ่น,แกลลอนน้ำมัน

การเป่าพลาสติกด้วยวิธีนี้ หลังจากที่เครื่องเป่าพลาสติกเริ่มปิดแม่พิมพ์ ใบมีดจะ๔ุกติดตั้งอยู่ด้านบนเื่อเครื่องเป่าพลาสติกเลื่อนเข้ามาปิด ใบมีดก็จะถูกเลื่อนเข้ามาตัดพาริสันในตำแหน่งเหนือส่วนบนของเบ้าเล็กน้อย เมื่อท่อลมเลื่อนเข้าไปเป่าในแกนกลางของพาริสัน ทำให้พลาสติกหลอมเหลวพองตัวแนบกับรูปร่างของแม่พิมพ์ (ความดันลมประมาณ 8 บาร์) เมื่อพลาสติกหลอมเหลวกระทบกับผนังแม่พิมพ์ที่ได้มีการหล่อเย็นไว้ โดยปกติจะนิยมใช้น้ำเย็นที่มีช่วงอุณหภูมิระหว่าง 5 ถึง 15 องศา ไหลหมุนเวียนในแม่พิมพ์เพื่อระบายความร้อน เมื่อชิ้นงานเซ็ทตัวแล้ว แม่พิมพ์ก็จะเลื่อนออกเพื่อปลดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์ และเริ่มวัฎจักรของการผลิตต่อไป

การเสียรูปของแม่พิมพ์ Mould Deformation

แม่พิมพ์ฉีดพลาสติกจะต้องรับแรงมาก และมักจะใช้ฉีดชิ้นงานที่มีความแม่นยำสูง การเสียรูปของแม่พิมพ์ มีผลต่อขนาดของชิ้นงานที่ได้ในขั้นตอนสุดท้าย รวมทั้งการเปลี่ยนขนาดของพลาสติกในระหว่างขั้นตอนการหล่อเย็น นอกจากนี้ การเสียรูปมากเกินไปของแม่พิมพ์ ยังทำให้เกิดผลเสียต่อการฉีดพลาสติก

ผลที่มีต่อคุณภาพชิ้นงาน

– ผิดขนาด

-เกิดคลีบแลบ Flashing

ผลที่มีต่อการทำงานของแม่พิมพ์โดยเฉพาะการเสียรูปในแนวขวางกับทิศทางการปลดชิ้นงาน และมีขนาดใหญ่กว่าการหดตัวของชิ้นงาน จะทำให้เกิดปัญหาในการเปิดแม่พิมพ์ หรือใช้แรงกระทุ้งมากในการปลดชิ้นงาน

ด้วยเหตุนี้ความแข็งแรง (rigidity) ของแม่พิมพ์ จึงมีผลต่อคุณภาพของชิ้นงาน และการทำงานที่ถูกต้องของแม่พิมพ์ แม่พิมพ์ทั่วไปประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนหลายชิ้น ซึ่งทั้งหมดจะช่วยสร้างความแข็งแรงให้กับแม่พิมพ์ และทำงานร่วมกัน ชิ้นส่วนของแม่พิมพ์เป็นวัสดุแข็ง ในการออกแบบต้องพิจารณาความเครียด (Strain) จากการดัดและเฉือน ขนาดของชิ้นส่วนต่างๆต้องพิจารณาให้แข็งแรงพอ โดยไม่จำเป็นต้องคิดถึงความเค้นสูงสุดที่รับได้ เพราะการเสียรูปที่ยอมให้มีได้ น้อยอยู่แล้ว

ในบทความครั้งต่อไป ทาง admin จะเสนอแนวทางการวิเคราะห์การเสียรูปของแม่พิมพ์พลาสติก ท่านใดที่สนใจโปรดติดตามได้นะครับ

วิธีการคำนวณแรงปลดชิ้นงาน

สำหรับชิ้นงานรูปปลอกและกล่อง ซึ่งหดตัวรัดคอร์ไว้ แรงปลดชิ้นงานหาได้จากความเค้นปกติที่มีอยู่ในเวลาปลดชิ้นงาน และสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน

F_R =f ×P_A × A_C

เมื่อ

f = สัมประสิทธิ์ความเสียดทาน

P_A = แรงดันผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานกับคอร์

A_C = พื้นที่ผิวของคอร์

ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจะขึ้นอยู่กับชนิดของพลาสติกกับโลหะที่สัมผัสกันอยู่ และตัวแปรในการฉีดพลาสติก การสัมผัสกันระหว่างชั้นผิวพลาสติกที่กลายเป็นของแข็งกับผิวแม่พิมพ์ ในขณะปลดชิ้นงาน  จะมีผลต่อสัมประสิทธิ์ความเสียดทานด้วย ชิ้นส่วนแม่พิมพ์ซึ่งทำโดยการ EDM และขัดเงาจะมีค่าสัมประสิทธิ์ต่ำกว่าผิวงานที่หยาบ

ตามที่ได้กล่าวมาทั้งหมดในตอนต้น ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน จะขึ้นอยู่กับความหยาบของผิว  ซึ่งจะได้แสดงค่าไว้ในตารางด้านล่างนี้

นอกจากค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานที่ได้ เรายังต้องหาแรงดันที่ผิวสัมผัสระหว่างชิ้นงานและคอร์  ซึ่งสามารถคำนวณได้แต่จะขอกล่าวถึงในบทความต่อๆไปนะครับ